姜黄素及其衍生物抑制肿瘤作用的实验研究

杨斌峰

【摘要】目的：研究姜黄素及其衍生物的体外抗肿瘤活性。 方法：应用四甲基偶氮唑蓝（MTT）法检测姜黄素及其衍生物对多种肿瘤细胞生长的抑制作用。 结果：体外抗肿瘤活性研究表明，姜黄素及其衍生物对Sw480、HL260、HepG2、MGC-803等多种人肿瘤细胞均有生长抑制作用，IC50范围为10.52～19.51 μg/mL。 结论：姜黄素及其衍生物体外具有较强的抗肿瘤作用。

【关键词】姜黄素及其衍生物； 抗肿瘤活性；细胞实验

【中图分类号】R-0 【文献标识码】B 【文章编号】1671-8801（2014）04-0367-02

姜黄素，又名姜黄色素（Curcumin， Cur）是从姜科植物姜黄（Curcuma Longa L.）提出出来的酚性有效单体化合物，具有抗肿瘤[1-3]、抗炎和抗氧化[4]、抗抑郁[5]等药理作用。其中抗癌作用是姜黄素的主要药理活性之一，Cur在肿瘤治疗方面的作用越来越引起重视。姜黄素抗瘤谱广、价格低廉、使用安全，有重要的经济价值和广泛的药理作用，正被逐步运用于口腔、乳房、皮肤、结直肠和膀胱等器官癌症的临床试点研究。本实验主要以人结肠癌细胞株SW480、人白血病细胞系HL260 、肝癌细胞系HepG2和人胃癌细胞系MGC-803为靶细胞，对姜黄素及其衍生物进行体外抗肿瘤作用进行研究，报道如下。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 药品与试剂

姜黄素、二氢姜黄素、双去氧基姜黄素和去甲氧基姜黄素（成都曼思特生物科技有限公司），纯度99%；二甲基亚砜（国药集团化学试剂有限公司，T20081103）；RPMI 1640培养基、DMEM培养基及新生牛血清（美国Gibco公司）。

1.1.2 主要仪器

体积分数为0.05的CO2饱和湿度孵育箱（美国Thermo Forma公司）；倒置显微镜（日本Olympus公司）， Bio-Rad680型酶标仪（美国Bio-Rad公司）。

1.1.3 细胞株

人结肠癌细胞株SW480、人白血病细胞系HL260、肝癌细胞系HepG2和人胃癌细胞系MGC-803均来源于中科院上海细胞库。

1.2 方法

1.2.1 细胞培养

HL60、HepG2、MGC-803细胞培养于含10%小牛血清、青霉素100 IU/mL和链霉素100 μg/mL的RPMI 1640培养液中，SW480细胞培养于含10%小牛血清、青霉素100 IU/mL和链霉素100 μg/mL的DMEM培养液中。置37 ℃、体积分数为0.05的CO2饱和湿度孵育箱中培养，取对数生长期细胞用于增殖相关实验。

1.2.2 MTT法检测细胞增殖

准确称取0.5g MTT溶于100 mL PBS液（0.01 mol/L pH 7.4），避光电磁搅拌30 min使MTT充分溶解，用已灭菌的0.22 m的微孔过滤器除菌，过滤后分装成每管1.5mL，4℃避光保存，于1周内用完。

将长成对数生长期的细胞，按照105个/mL密度，接种于96孔细胞培养板，每孔接种200μL，培养24h后，加入不同终浓度的姜黄素及其衍生物（0.1-50μg/mL），每个浓度设三孔重复，继续培养20h，然后再加入10μL浓度为5mg/mLMTT，于细胞培养箱中继续培养4 h后，吸弃培养液，加入150μL的二甲基亚砜，在振荡器上振荡10min，待甲臢充分溶解后，于Bio-Rad680型酶标仪490 nm处检测OD值。以空白对照组存活率为100 %计，细胞抑制率=（1-实验组OD 值/空白对照组OD 值）×100%[7]。以同一药物的不同浓度对肿瘤细胞生长抑制率作图，得到剂量反应曲线。从曲线的线性部分，根据线性回归方程求出该药物的半数抑制浓度IC50，即细胞存活率减少50%时的药物浓度。试验重复3次。

1.3 统计学处理

实验结果用SPSS 16.0统计软件处理，同时计算各药物的IC50。

2 结果

2.1对肿瘤细胞的生长抑制作用

通过姜黄素及其衍生物不同浓度对不同肿瘤细胞的抑制率比较，可知姜黄素、二氢姜黄素、双去氧基姜黄素和去甲氧基姜黄素对HL60、HepG2、MGC-803、SW480等人肿瘤细胞有一定的生长抑制作用，不同浓度的姜黄素、二氢姜黄素、双去氧基姜黄素和去甲氧基姜黄素作用于各肿瘤细胞48 h以后，随着剂量的增加，细胞存活率显著下降，对各肿瘤细胞生长抑制率也显著上升，呈剂量依赖关系。对各种肿瘤细胞的半数细胞抑制浓度IC50范围为为10.52～19.51 μg/mL，平均IC50值均小于20 μg/mL，。其中，去甲氧基姜黄素对上述四种瘤株的IC50分别为13.87、12.78、12.30、12.48μg/mL，可见去甲氧基姜黄素的体外抗肿瘤作用比较明显。

3 讨论

姜黄素具有多种药理活性，但由于存在水溶性差、易水解、不稳定，口服吸收后迅速被肝脏代谢，首过消除现象明显诸多不足，限制了其进一步临床开发应用。为促进姜黄素的临床应用，不少学者对其结构进行了修饰和改造，所制备的衍生物或类似物相比姜黄素，稳定性有所提高。生长曲线的变化说明，随着姜黄素及其衍生物浓度的增加，各肿瘤细胞的生长受到抑制，细胞增殖活性逐渐下降，其抑制效应与浓度成正相关，四种姜黄素及其衍生物具有明显的体外抗肿瘤作用。综上所述，姜黄素具有体外抗肿瘤细胞增殖的作用，有可能成为一种有效的预防和治疗肿瘤的中药。

参考文献：

[1]林伊利. 三種姜黄色素体外抗肿瘤作用研究[D]， 杭州：浙江中医院大学，2013.

[2]沃兴德，丁志山，袁巍，等. 姜黄素及其衍生物抑制肿瘤作用的实验研究[J]. 中医学院学报，2005，29（2）：53-61.

[3]何利兵，王险峰，王红胜，等. 姜黄素衍生物体外抑制结肠癌细胞增殖侵袭作用[J].中国癌症杂志，2013，23（1）：17-25

[4]狄建彬，顾振纶，赵笑东，等. 姜黄素的抗氧化和抗炎作用研究进展[J]. 中草药，2010：，41（5）：附18-附21.

[5]Xu Ying， Ku Bao-shan，Yao Hai-yan， et al. Antidepressant effect of curcumin in mice. Chinese journal clinical rehabilitation[J]， 2005，9（44）：162-164